Способ получения незамещенных диимидов тетракарбоновых ароматических кислот Советский патент 1975 года по МПК C07D27/00 

1

Изобретение относится к усовершеиствопанному способу получения незамещенных дипмидов тетракарбоновых ароматических кислот, которые применяются в качестве мономеров для синтеза термостойких иолиимидов.

Известен способ нолучения диимпда пиромеллитовой кислоты путем взаимодействия соответствующего диапгидрида с избытком (более 70%) мочевины в течение 1,5 ч в среде уксусной кислоты при температуре кипения реакционной смеси. Выход незамещенного пиромеллитового диимида составляет 75%.

С целью увеличения выхода целевого продукта и интенсификации процесса в предлагаемом способе в качестве растворителя исиользуют нитробензол и процесс ведут при 195-220°С преимущественно при стехиометрическом соотношении исходных компонентов. Это позволяет повысить выход целевого продукта до 99% и уменьшить время реакции в 4-9 раз. Кроме того, сокращается расход мочевины до стехиометрического количества.

Следует также отметить, что наряду с известным диимидом пиромеллитовой кислоты, предлагаемый способ позволяет получить ряд новых ДИИМИДОВ аролгатических тетракарбоновых кислот, например 3,3, 4,4-тетракарбоксидифенил-оксида, 3, 3, 4, 4-тетракарбоксидифенилсульфона.

Пример 1. Синтез н 1ромеллитовой кислоты.

К раствору 1,0 г пиромеллитового диангидрида в 50 мл нитробензола, нагретому до

195°С, добавляют иебольшими порциями 0,28 г мочевины, после чего реакционную массу выдерживают 15 мип при 195°С. Из охлажденной реакционной массы выделяют белый осадок, который промывают небольшим

количеством N, N-диметилформамида, эфиром и сушат 1 ч при комиатной температуре и 1 ч при 100°С. Вес осадка 0,9 г (90,8%). Т. пл. (обугливание). Содержание азота 13,01% (теоретическое 12,97%).

Пример 2. Синтез диимида 3,3, 4,4-тетракарбоксидифеиилокспда.

В раствор 2 г дианпадрида 3,3, 4,4-тетракарбоксидифепилоксида в 20 мл нитробензола при 215°С небольшими порциями виосят 0,4 г

мочевииы в течеипе 4-10 мии. Реакционную массу выдерживают ири 220°С еще 10 мин. 1-1з охлажденной реакционной массы выделяют осадок, который промывают небольшпм количеством .N, N-дпметплформамида и эфира. После сушки па воздухе в течение 2-3ч при 100°С (1 ч )вес осадка составляет 1,94 г (97,6%). ИК-спектр в вазелине показывает карбоиильиое имидное иоглощение 1768, 1715 , поглощение простой эфирной свя311 1058, 1235, 1275 и поглощение групны «N-Н 3080, 3200 см . Т. ил. 364 - - 366°С. Содержание азота 9,07 (теоретическое 9,09%).Пример 3. Синтез дннмнда 3,3, 4,4-тетр;1карбоксиднметилсульфоиа.

К раствору 4 г диангидрида 3,3, 4,4-диаигидрида тетракарбоксидифенилсульфона в 10 мл нитробензола при 210°С небольшими юрциями добавляют 0,67 г мочевины. Полученную реакцнонную массу выдерживают при этой температуре 25 мин. После охлаждения из реакциоиной массы выделяют 3,98 г осадка. После промывки небольшим количеством Nf, N-диметилформамида и эфира продукт сушат 1 ч на воздухе при комнатной темпесу выдерживают еще 10 мин прн этой температуре. Осадок, выделенный после охлаждения, промывают небольшим количеством N, N-днметплформамида, эфира и сушат сначала 1 ч па воздухе прн комнатной температуре и 1 ч при 100°С. Вес готового продукта 3,96 г (99,4%). Т. ил. 400-402С. Содержание азота 7,8% (теоретическое 7,89%), серы 8,76% (теоретическое 8,99%). ИК-спектр в вазелипе: карбоксильное поглощение 1710, 1725, и 1780 , поглощение имидного протона - 3100 и 3240 см , поглощение сульфогруппы - 1120, 1310 .

Полученные результаты сведены в таблицу.